CN101286012A - 投影曝光装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在基板上形成预定图案的投影曝光装置。用于在基板上形成图案的该投影曝光装置包括：掩模台，该掩模台用于保持其上具有预定图案的光掩模；光源，该光源用于发射包含包括g线、h线、i线及j线在内的光谱线的光线；波长选择器，该波长选择器用于从所述光源发射的光线中选择包含预定光谱线的光线；照明光学系统，该照明光学系统用于用所选光线照射所述光掩模；Offner式投影系统，该Offner式投影系统用于将穿过所述光掩模的光投影至所述基板上；基板台，该基板台包括用于保持所述基板的真空部，该基板台用于定位所述基板；以及遮光体，该遮光体用于部分地阻挡照射到所述基板上的光。

Description

投影曝光装置

技术领域

本发明涉及一种投影曝光装置，该投影曝光装置在用于电子电路的基板、用于液晶元件或PDP的玻璃基板和其它平面材料上形成预定图案。

背景技术

通常，使用投影曝光装置在用于硅晶片的半导体基板、用于液晶元件或PDP的玻璃基板和用于电子电路的基板(以下称为“基板”)上形成预定图案。自从这些投影曝光装置发展以来，已经提出了许多类型。典型的投影曝光装置使用短波长的单色光来形成精细图案。

当在用于诸如微机电系统(MEMS)、芯片级封装(CSP)或凸块制程的应用的厚光刻膜上形成图案时，投影曝光装置可能需要高达1500mJ/cm²的曝光量。如果装置使用单色光产生这样高的曝光量，则其曝光时间相当长。这导致曝光过程的效率较低。

JP A 2006-512618公开了一种配备反折射系统的投影曝光装置，其中以g线、h线和i线波长校正色差。但是，如果光谱范围比g线到i线的范围宽，那么该光学系统可能不能校正色差。此外，由于透镜中产生热，所以光学系统的成像点可能偏移。

JP A H07-094404公开了一种由平面镜、凸面镜及凹面镜构成的反折射投影曝光装置。但是，该装置不满足通过提升光强而有效形成精细图案的要求。

另一方面，当基板上的曝光区域较宽时，投影曝光装置的光学部件较大。这涉及到凹面镜及其保持件的增大，从而可能由于它们的自重而导致镜筒弯曲。因此，难以将各个光学部件的主轴精确对准光学系统的光轴。确定的是，凹面镜的轴容易随着时间而偏移。另外，由于筒形镜筒通常覆盖镜的整个表面，所以在曝光过程期间从涂覆在基板上的光刻胶产生的气体留在镜筒内而使镜的表面变模糊。此外，曝光容易升高镜筒的内部温度，从而导致其中的空气波动。这导致光学系统的成像性能劣化。

当处理在其上形成厚光刻膜的基板时，其膜厚容易在基板边缘的周围不均匀。膜的该不均匀部分可能原状保留，并且在后续过程中变为杂质。因此需要将在基板边缘周围形成的光刻膜完全移除。为了克服该缺点，JP A 2005-505147和JP A H07-106242公开了一种配备遮光板的曝光装置，其可通过保护基板边缘不被曝光而从该边缘移除光刻胶。

然而，难以处理JP A 2005-505147的覆盖基板整个表面的遮光体。特别是遮光体或基板的更换耗费很长时间，从而使处理效率降低。该增大的遮光体容易使空气阻力变大，从而扬起灰尘。同时，JP A H07-106242的遮光体设计用于正型光刻膜的应用。此外，它没有清楚地公开用于遮光体的控制机构。

考虑所述缺点构思本发明。

本发明的目的是提供一种投影曝光装置，该投影曝光装置：

1)在校正色差或投影图像不散焦的情况下，可以用高强度光在包含多条光谱线的宽光谱范围上照射涂覆在基板上的光刻胶；

2)可以根据光刻膜的类型从多条光谱线中选择一条以上的期望光谱线；

3)配备有在其中空气几乎不波动的坚固轻量的镜筒。

4)设有遮光体，该遮光体通过阻挡照射到基板边缘的曝光而形成遮光区域，并且可在更换基板或改变遮光区域时迅速移除或重设；并且

5)具有用于所述遮光体的控制机构。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于在基板上形成图案的投影曝光装置，该投影曝光装置包括：

掩模台，该掩模台用于保持其上具有预定图案的光掩模；

光源，该光源用于发射包含包括g线、h线、i线及j线在内的多条光谱线的光线，所述g线、h线、i线及j线是水银的光谱线(即，分别为436nm、405nm、365nm和313nm)；

波长选择器，该波长选择器用于从所述光源发射的光线中选择包含一条以上预定光谱线的光线；

照明光学系统，该照明光学系统用于用包含所选光线的光照射所述光掩模；

Offner式投影系统，该Offner式投影系统用于将穿过所述光掩模的光投影至所述基板上；

基板台，该基板台包括用于通过真空吸附来固定所述基板的卡盘，该基板台用于定位所述基板；以及

遮光体，该遮光体用于部分地阻挡照射到所述基板上的光。

在第一方面的投影曝光装置中，波长选择器可适当地控制曝光的光谱范围和强度。此外Offner式投影系统具有校正后的色差，从而防止图像散焦。因此，可以提供这样的投影曝光装置，该投影曝光装置能够用具有高强度和宽光谱范围的光线照射基板而不会引起色差或使投影图像散焦。

根据本发明的第二方面，提供了根据第一方面的投影曝光装置，其中所述Offner式投影系统包括镜筒，该镜筒在周边上形成有多个多边形开口，并且该镜筒包括：

第一镜，该第一镜用于反射已经穿过所述光掩模的光；

第二镜，该第二镜用于反射已经被所述第一镜反射的光；

第三镜，该第三镜用于反射已经被所述第二镜反射的光；以及

第四镜，该第四镜用于反射已经被所述第三镜和第二镜依序反射的光。

在第二方面的投影曝光装置中，由于镜筒上的开口，使Offner式投影系统轻量化。此外，空气通过开口流入/流出镜筒内部，从而减少镜筒内的空气的波动。而且，如果开口是多边形，那么减少了镜筒的偏移，而提高了镜筒的刚性。结果，可以提供这样的投影曝光装置，该投影曝光装置配备有在其中空气几乎不波动的坚固轻量的镜筒。

根据本发明的第三方面，提供了根据第一方面的投影曝光装置，其中所述遮光体包括：

用于阻挡所述光的第一遮光体；

第一遮光体定位部，该第一遮光体定位部用于将所述第一遮光体置于所述基板的边缘上方；以及

运动部，该运动部置于所述基板台上，用于使所述第一遮光体定位部行进到所述基板周围的任意给定位置。

根据本发明的第四方面，提供了根据第三方面的投影曝光装置，其中所述第一遮光体定位部围绕平行于所述基板的轴线旋转。

根据本发明的第五方面，提供了根据第三方面的投影曝光装置，其中所述遮光体还包括：

第二遮光体定位部，该第二遮光体定位部包括形状与所述第一遮光体不同的第二遮光体。此外，所述第二遮光体定位部将所述第二遮光体定位在所述基板的边缘的上方。另外，所述运动部使所述第二遮光体定位部行进到所述基板周围的任意给定位置。

根据本发明的第六方面，提供了根据第五方面的投影曝光装置，其中所述第二遮光体与所述基板的中心之间的距离不同于所述第一遮光体与所述中心之间的距离。

在第三至第六方面之一的投影曝光装置中，第一或第二遮光体阻挡照射到基板的边缘的光线，从而限定没有形成图案的盲区。此外，第一或第二遮光体围绕平行于基板的轴线旋转，从而通过旋转第一或第二遮光体而容易更换基板。而且，由于第一和第二遮光体沿所述基板的径向彼此隔开布置，所以遮光体可应用于不同直径的基板。因此，可以提供配备有遮光体的投影曝光装置，该遮光体可在基板上形成盲区，并且可在更换基板或改变遮光区域时迅速移除或重设。

当结合附图阅读下面的描述和权利要求书时，将明白本发明的其它方面、特征和优点。

附图说明

为了更充分地理解本发明及其优点，现在结合附图参照以下描述，附图中：

图1为表示根据本发明实施方式的投影曝光装置100的示意图；

图2为表示排除照明光学系统10后的投影曝光装置100的示意图；

图3为主要表示投影曝光装置100的光学系统及驱动控制部的框图；

图4为表示用作光源11的水银短弧灯的波长与光强度之间的关系的曲线图；

图5为表示线性波长选择器15-1的立体图；

图6为表示旋转式波长选择器15-2的立体图；

图7为表示滤波器F11至F14以及滤波器F21至F24的组合的实施例的图表；

图8A为表示光掩模M的图；

图8B表示已经进行曝光处理的基板CB；

图9A为对准光掩模M的过程的流程图；

图9B为表示在对准过程期间光掩模M的运动的图；

图10A为表示从顶部看去时排除第三叶片和第四叶片后的遮光叶片20的图；

图10B为表示从侧部看去时排除第三叶片和第四叶片后的遮光叶片20的图；

图10C为表示从顶部看去时排除第三叶片和第四叶片后的遮光叶片20的另一图；

图10D为表示从顶部看去时整个遮光叶片20的图；

图11A为表示遮光叶片22的图；

图11B为表示遮光叶片22的图；

图12A为表示从凹面镜M2侧看去的第一反折射投影系统50A的分解图；

图12B为表示从平面镜M1侧看去的第一反折射投影系统50A的分解图；

图13为表示第二反折射投影系统50B的分解立体图；

图14为表示第三反折射投影系统50C的分解立体图；

图15A为表示在第一镜筒50-1和第二镜筒50-2均在周边上具有多个三角形开口的情况下，受到载荷的反折射投影系统50的图；

图15B为表示在第一镜筒50-1在周边上具有多个三角形开口并且第二镜筒50-2具有多个圆形开口的情况下，受到载荷的反折射投影系统50的图；

图15C为表示在第一镜筒50-1在周边上具有多个三角形开口并且第二镜筒50-2具有多个六角形开口的情况下，受到载荷的反折射投影系统50的图；

图16A为表示由弹性环52c保持的凹面镜M2的图；

图16B为沿图16A的线B-B剖取的表示凹面镜M2的剖视图；

图17A为表示从顶部看去时的图2的基板台座74的图；

图17B为表示第一遮光体定位部32的周围区域的图；

图17C为表示图17B的第一遮光体定位部32的剖视图；

图18为在基板台座74中执行的曝光处理的第一流程图；

图19为在基板台座74中执行的曝光处理的第二流程图；

图20A为第一遮光体30在X-Y平面上滑动的第一遮光体定位部32-2的周围区域的剖视图；

图20B为表示从顶部看去时第一遮光体定位部32-2的周围区域的图；

图21为表示具有两个遮光体定位部的基板台座74的图；

图22为表示遮蔽基板的边缘的另一方法的图；

图23A为表示从顶部看去时由多个部件构成的遮光体40的图；

图23B表示沿图23A的D-D线剖取的基板台座74的周围区域的剖视图；

图24A为表示第一遮光体部件40A1的设置的图；

图24B为表示第二遮光体部件40B1的设置的图；

图24C为表示第三遮光体部件40C1的设置的图；

图25A为表示从顶部看去时设定在基板台座74的支撑台41上的遮光体40的图；

图25B为沿图25A的线D-D剖取的基板台座74的周围区域的剖视图；

图26A为表示在支撑台41上的第一遮光体部件40A2的设置的图；

图26B为表示在支撑台41上的第二遮光体部件40B2的设置的图；

图26C为表示在支撑台41上的第三遮光体部件40C2的设置的图；

图27为曝光处理与基板更换处理的流程图；

图28A为表示在沿X方向看去时基板台70上的移除位置E的剖视图；

图28B为表示图28A的左侧的图；

图29A为表示在沿X方向看去时基板台70的边缘上的移除位置E的剖视图；以及

图29B为表示图29A的侧部的图。

具体实施方式

<投影曝光装置100的示意结构>

图1示意性地表示投影曝光装置100的侧面。

参照该图，投影曝光装置100主要包括用于发射光谱范围覆盖紫外线的光的光源11、对来自光源11的光进行聚光的照明光学系统10、保持光掩模M的光掩模台60、反折射投影系统50以及保持基板的基板台70。

图2示意性地表示排除照明光学系统10后的投影曝光装置100。具体地说，其示出了彼此分开的光掩模台60、反折射投影系统50以及基板台70。

光掩模台60包括用于使光掩模M在Y轴上(即，沿着待扫描光掩模M的方向)运动的Y轴台61。该Y轴台61具有较长的行程，并采用步进扫描式曝光系统。Y轴台61由布置在两侧上的线性马达65快速精确地驱动。此外，Y轴台61具有在X轴上运动并围绕Z轴旋转的Xθ台63。Xθ台63由滚珠丝杠和驱动马达驱动。另外，Xθ台63包括活动镜67与激光干涉仪(未示出)。Xθ台63适于改变其高度。

反折射投影系统50采用Offner式。Offner式反折射投影系统50包括镜筒59、平面镜M1和M4、凹面镜M2以及凸面镜M3。

基板台70具有一台座，在该台座上待设置基板，包括用于硅晶片的半导体基板、用于印刷电路板的电子电路基板、用于液晶元件的玻璃基板和用于PDP的玻璃元件基板。基板台70包括Y台71与X台73。Y台71具有较长的行程，并使基板在Y轴上(即，沿着待扫描光掩模M的方向)运动。X台73使基板在X轴上(即，沿着垂直于扫描方向的方向)运动。基板台70的位置坐标由使用活动镜的激光干涉仪(未示出)测量和控制。基板台70适于改变其高度，与光掩模台60类似。Y台71和X台73分别由布置在两侧的线性马达75和线性马达76快速精确地驱动。

<照明光学系统>

图3主要表示投影曝光装置100的照明光学系统10及驱动控制部的框图。

投影曝光装置100包括照明光学系统10，照明光学系统10用于用光均匀地照射安装在与X-Y平面平行的光掩模台60上的光掩模M。照明光学系统10包括由诸如水银短弧灯的点光源构成的光源11。由于光源11位于椭圆镜12的第一焦点，所以从光源11输出的光经由分光镜13在椭圆镜12的第二焦点上形成光图像。分光镜13构造成将除覆盖g线、h线、i线及j线的光谱范围之外的所有光分量截除。换言之，分光镜13滤出光谱范围在300nm以下和460nm以上的光分量。自光源11和椭圆镜12的光路向上延伸。但本发明不限于该构造。可选的是，该光路可向下延伸。

在椭圆镜12的第二焦点设置遮光件14。该遮光件14适于阻挡朝基板CB传送的曝光。从已经由光源11形成的光图像发散的光通过准直透镜16变换成准直光线，然后准直光线入射至波长选择器15。该波长选择器15以可移除方式横过光源11与光掩模M之间的光路设置。

来自波长选择器15的光线依序通过复眼透镜17及聚光透镜18。

如图3所示，通过波长选择器15的光线入射到复眼透镜17。复眼透镜17由横向紧密排列的多个正透镜元件构成，它们的个体中心线平行于复眼透镜17的光轴延伸。进入复眼透镜17的光线被透镜元件进行波前分割。这样，复眼透镜17在其后焦点或靠近其后表面形成多个二次光源。在这种情况下，二次光源的数量与复眼透镜17的透镜元件相同。换言之，在后焦点处形成实质的面光源。

来自在后焦点处形成的二次光源的光线入射到聚光透镜18。通过聚光透镜18的光线照射在其上具有图案的光掩模M上。注意，照明光学系统10中的光源11可包括紫外线LED、紫外线LD或其组合。

遮光叶片20位于聚光透镜18与光掩模M之间。遮光叶片20用作使光掩模M遮光的部件。由多个叶片所构成的遮光叶片20限制光掩模M的被照射区域，并由叶片驱动电路95操作。

<光源>

图4为表示用作光源11的水银短弧灯的波长与光强度之间的关系的曲线图。其横轴表示波长，其纵轴表示以i线的光强标准化的相对光强。

该水银短弧灯发射足以使基板CB的光刻层曝光的能量。参照图4，来自水银短弧灯的光的光谱覆盖g线、h线、i线和j线。如上所述，分光镜13截除由斜线限定的光谱范围(即，300nm以下及460nm以上的光谱范围)的光分量。

<波长选择器>

图5表示线性波长选择器15-1。该选择器15-1包括三个滤光器的组合，从而从包含g线、h线、i线和j线的光中提取预定光谱范围的光分量。

线性波长选择器15-1包括线性滑动单元15A、驱动马达15-11和滑动单元15-12。该线性滑动单元15A由滤波器F11至F13构成。驱动马达15-11使接合到滚珠丝杠的滑动单元15-12线性滑动。滑动单元15-12与线性滑动单元15A接合。该线性滑动单元15A是传感器15-13的感测对象。在线性滑动单元15A高速运动的同时，一旦传感器19感测到线性滑动单元15A的部分，驱动马达15-11就停止其旋转。由此，各滤波器可停止在预设位置。

线性滑动单元15A的滤波器F11使所有光分量通过。滤波器F12使覆盖g线到i线的光谱范围的光分量通过。滤波器F13使覆盖h线到j线的光谱范围的光分量通过。优选的是可根据光刻胶的特性更换上述滤波器，从而选择期望波长的光。

图6表示旋转式波长选择器15-2。该选择器15-2包括滤光器的组合，从而从包含g线、h线、i线和j线的光中提取预定光谱范围的光分量。

旋转式波长选择器15-2由第一波长选择器15B与第二波长选择器15C构成。这两个选择器置于反折射投影系统50的光瞳共轭面上或掩模的共轭面上，同时在选择器15-2的光轴上对准。例如，第一波长选择器15B具有四个滤波器F11至F14，第二波长选择器15C具有四个滤波器F21至F24。一旦驱动马达15-22及15-23旋转，第一波长选择器15B及第二波长选择器15C就围绕轴线15-21旋转。驱动马达15-22及15-23响应于来自波长选择电路98的指示而旋转。各个选择器中的滤波器(F)的数量优选为2至5。

图7表示滤波器F11至F14中的一个与滤波器F21至F24中的一个的组合的实施例。

通过组合使用第一波长选择器15B及第二波长选择器15C，可选择在该图右侧部分示出的光谱线。第一波长选择器15B的滤波器F11使所有光分量通过。滤波器F12和F13分别使覆盖g线和i线以及h线和j线的光谱范围的光分量通过。滤波器F14为使穿过其的光衰减的中性密度(ND)滤波器。

第二波长选择器15C的滤波器F21使所有光分量通过。滤波器F22、F23和F24分别使覆盖g线和i线、h线和j线以及i线和j线的光谱范围的光分量穿过。

通过组合使用第一波长选择器15B的滤波器F11至F14及第二波长选择器15C的滤波器F21至F24，可选择期望波长范围和功率的光分量。例如，如果使用滤波器F11和F21(它们的组合在图7的顶部示出)，那么所有的光分量都通过它们。如果使用滤波器F12和F24，那么i线通过它们。如果使用滤波器F13和F22，那么h线穿过它们。通过从滤波器F11至F14中选择任一个并从滤波器F21至F24中选择任一个，第二波长选择器15C就可根据不同的应用而提供光谱范围的光。

<光掩模与投影图像>

在光掩模M的表面上通过铬层形成图案，并由光掩模台60支撑光掩模M。掩模台驱动电路91可使掩模台60沿期望方向运动。而且，在光掩模台60的上方，放置构成标记检测器的一部分的CCD摄像机69。

用曝光照射光掩模M，穿过光掩模M的光线朝着Offner式反折射投影系统50传播。在进入系统50之后，光线由平面镜M1导入系统50的镜筒59内，然后被引导的光线由凹面镜M2和凸面镜M3依序反射。然后，反射光线回到凹面镜M2。随后，光线被凹面镜M2和平面镜M4依序反射，然后从系统50输出。最后，光线到达基板CB。

Offner式反折射投影系统50将光掩模M的图案转印到基板CB的表面上。而且，转印的图案与形成在光掩模M上的图案相反。Offner式反折射投影系统50具有1∶1的光学倍率。该投影系统50由于仅由若干平面镜构成而不会产生色差。在本实施方式中，曝光是包含g线、h线、i线及j线的紫外光。因此，曝光的光谱范围超过100nm。在这种情况下，由透镜构成的投影系统校正光的色差特别困难。但是，该Offner式反折射投影系统50没有色差。换言之，系统50可将包含g线和j线的曝光精确聚焦到基板CB的表面上。

基板台座74具有用于真空吸附基板CB的卡盘，基板台驱动电路92使基板CB沿X方向、Y方向、Z方向及θ方向运动。焦点传感器(未示出)检测来自反折射投影系统50的光的焦点，基板台驱动电路92基于检测结果使基板CB在Z轴上运动。这样，从Offner式反折射投影系统50投影的光在基板CB的表面上聚焦。即，在基板CB的表面上形成光掩模M上的图案图像。之后，涂布于基板CB的表面上的光刻胶与光起反应。该反应的结果是，光掩模M的图案转印至基板CB的表面上。

控制器90使掩模台驱动电路91以及基板台驱动电路92可以分别驱动光掩模台60及基板台70。此外，该机构采用第一系统“步进重复系统”或第二系统“步进扫描系统”。步进扫描系统使光掩模M和基板CB彼此同步运动，同时调整它们中一个的速度。因此，调整了光掩模M在Y轴上的伸缩。控制器90的曝光选择器可响应于操作者的设定而切换步进重复系统与步进扫描系统。

<光掩模M>

图8A和8B分别表示光掩模M和已经经过曝光处理的基板CB。

图8A表示从顶部看去时的光掩模M。光掩模M的框架由板状石英玻璃部件制成，该框架平行于X轴或Y轴。在光掩模M的中心区域上形成图案部MP1至MP4。这些图案部是例如由铬等制成的布线图案。在光掩模M的边缘附近，限定有在其上未形成布线图案的图案部Mpe。

在图案部Mpe的X轴上的中心的两个部分上形成对准标记AM1及AM2(例如十字形)。对准标记AM1及AM2用于测量光掩模M的位置坐标及倾斜角θ。在本实施方式中，对准标记AM1和AM2为十字形，但本发明不限于该构造。可选的是，标记可以为任意给定形状，只要预先识别其位置和尺寸即可。

<基板CB>

图8B表示从顶部看去时的基板CB。图案待转印至基板CB的中心。参照图8B的基板CB的上半区域，通过采用步进重复系统和1∶1的光学倍率在基板CB上形成图案部MP1至MP4。同时，在图8B的下半区域，在相同情况下在基板CB上形成四个图案部MP3。而且，遮光叶片20(将在以后描述)对光掩模M上的预定区域遮光，从而在其上形成期望图案。

<光掩模的对准>

图9A表示光掩模M的对准处理的流程图，图9B表示在处理期间光掩模M的运动。标记传感器包括CCD摄像机69和灯(未示出)，来自灯的光的光谱范围选择为不与涂覆在基板CB上的光刻胶反应。

在图9A的步骤S11中，控制器90通过使用掩模台驱动电路91移动Xθ台63，从而使光掩模M的标记AM1位于CCD摄像机69(参照图3)的捕获区域69-1内。

在步骤S12中，灯(未示出)照射覆盖对准标记AM1的区域，同时CCD摄像机69捕获对准标记AM1的图像。控制器90根据捕获的图像(参见图9B的上图)确定设定对准标记AM1的位置的位置数据信息(X坐标及Y坐标)。

在步骤S13中，控制器90使Xθ台63在Y轴上运动距离L。该距离L等于对准标记AM1与AM2之间的距离。当Xθ台63在Y轴上运动距离L时，对准标记AM1应位于标记AM2在运动之前处于的位置，除非光掩模M倾斜(见图9B)。

在步骤S14中，CCD摄像机69捕获对准标记AM2的图像。基于该捕获的数据确定对准标记AM2的X坐标及Y坐标。

在步骤S15中，控制器90的位置计算单元确定光掩模M的倾斜角θ。该倾斜角θ可基于对准标记AM1和AM2的X坐标和Y坐标与距离L确定。

在步骤S16中，控制器90确定倾斜角θ是否等于/小于预设容许值。如果倾斜角θ被确定超过预设容许值(步骤S16处为“否”)，那么处理进行到步骤S17，并且Xθ台63成角度以校正光掩模M的倾斜角θ。否则(步骤S16处为“是”)，则处理结束。

<掩模遮光部件>

图10A至图10D表示遮光叶片20。图10A表示掩模遮光部件。注意在该图中，移除了可在X轴上运动的第三叶片27及第四叶片29。图10D表示包括第三叶片27及第四叶片29的掩模遮光部件。

参照图10A，遮光叶片20包括导轨21、第一叶片23以及第二叶片25。第一叶片23及第二叶片25可在叶片驱动电路95(参照图2)及驱动马达(未示出)的作用下沿导轨21在Y轴上运动。如图10B所示，第一叶片23及第二叶片25彼此隔开地布置在Z轴上，从而它们彼此不相干涉。在图10A的第一叶片23中，左边缘23A形成为在X轴上线性延伸，而右边缘23B形成内弯形状。在图10A的第二叶片25中，左边缘25A形成外弯形状，而右边缘25B形成为线性形状并在X轴上延伸。

参照图10A，由第一叶片23的右边缘23B与第二叶片25的左边缘25A限定的空间AP1具有曲线。Offner式反折射投影系统50的几乎不产生色差的区域为弧形。因此，空间AP1的形状与上述区域一致。优选的是，在曝光穿过空间AP1的同时进行曝光处理，特别是在反折射投影系统50采用步进扫描系统的时候。

当第一叶片23及第二叶片25在Y轴方向上运动并交换位置时，限定图10C所示的空间AP2。由第一叶片23的左边缘23A与第二叶片25的右边缘25B限定的空间AP2形成矩形。形成在光掩模M上的多个布线图案通常为矩形形状。特别是在采用步进重复系统顺序地转印图案的情况下，通过空间AP2进行曝光处理。例如，通过转印图8A的光掩模M的图案部MP1至MP4而在图8B的基板CB的上部区域形成图案部MP1至MP4。注意，由于Offner式反折射投影系统50而反向形成转印图案。

参照图10D，遮光叶片20包括均可在X轴上运动的第三叶片27及第四叶片29。第三叶片27及第四叶片29在Z轴上彼此隔开布置，使它们不互相干涉。

当图8A所示的光掩模M的图案部MP3多次转印到基板CB的表面上时，控制器90使第一叶片23运动到第四叶片29，从而只有照射到图案部MP3的曝光穿过空间AP2。在这种情况下，可使用步进重复系统来仅转印图案部MP3。

图11A和11B表示另一遮光叶片22。该遮光叶片22包括矩形空间AP3、窄弧形空间AP4以及宽弧形空间AP5。遮光叶片22在叶片驱动电路95(参照图3)以及驱动马达(未示出)作用下在Y轴上运动。而且，导轨21通过臂部件24接合到遮光叶片22。

图11A表示采用步进扫描系统通过窄弧形空间AP4进行曝光处理的实施例。可使用宽弧形空间AP5代替空间AP4进行曝光处理。例如，空间AP4可宽大约3mm，空间AP5可宽大约7mm。根据光刻胶的类型或波长选择器15的滤波器F的类型而切换弧形空间AP4与AP5。

图11B表示使用矩形空间AP3对准光掩模M的处理的实施例。在这种情况下，空间AP4和AP5固定在图中所示的位置。CCD摄像机69可通过矩形空间AP3捕获对准标记AM1及AM2的图像。

<机构与镜筒>

参照图22与图28，为了提高曝光处理的精度，投影曝光装置100的所有部件都安装在四个隔振支架81上。首先，在四个隔振支架81上放置由石桌、氧化铝陶瓷或金属制成的基座82。在基座82上安装基板台70。镜筒支撑台83以不干涉基板台70的运动的方式位于基座82上。在镜筒支撑台83上设置反折射投影系统50。在镜筒支撑台83上安装掩模台支撑件85。最后，在掩模台支撑件85上设置光掩模台60。

反折射投影系统50与掩模台支撑件85通过它们相应的凸缘而彼此附接。尽管掩模台支撑件85附接至反折射投影系统50，但掩模台支撑件85的部件适于不向反折射投影系统50施加Z轴载荷及X-Y轴振动。因此，由Y轴台61或Xθ台63的运动产生的振动几乎不会传递至反折射投影系统50。此外，由于镜筒支撑台83位于反折射投影系统50与基板台70之间，所以由基板台70的运动产生的振动不会直接传递到投影系统50。

<反折射投影系统50的结构>

图12A和12B表示构成第一反折射投影系统50A的部件。图12A表示在从凹面镜M2侧看去时的第一反折射投影系统50A，而图12B表示在从镜M1侧看去时的系统。Offner式第一反折射投影系统50A包括内径小的第一镜筒50-1与内径大的第二镜筒50-2，这两个镜筒通过低热膨胀的部件而成一体。第一镜筒50-1包括平面镜M1、凸面镜M3以及平面镜M4，而第二镜筒50-2包括凹面镜M2。

反折射投影系统50仅仅具有用于使用激光干涉仪进行测量的反射镜和固定镜(未示出)。因此，其不接合到任何可能传递振动的部件。

第一镜筒50-1在一端面包括供曝光进入的曝光输入口50a以及供曝光输出的曝光输出口50z。第一镜筒50-1在所述端面上具有孔50b，用于保持平面镜M1与M4的梯形镜支撑件51以及用于保持凸面镜M3的凸面镜保持件53待附接至该孔50b。

在第一镜筒50-1的周边上形成多个三角形开口50r以减轻其重量。三角形开口50r布置成使应力不集中于第一镜筒50-1上的任意给定位置。优选的是，第一镜筒50-1的内径在减轻重量方面尽可能小，只要镜筒50-1不干涉光路即可。利用那些三角形开口50r，可以防止空气的波动，因为空气不会长时间留在镜筒内部。

梯形镜支撑件51由氧化铝陶瓷制成。通过对氧化铝陶瓷进行镜面抛光并淀积铝而形成平面镜M1与M4。在这种情况下，镜M1与M4布置成形成直角。梯形镜支撑件51设有基准部件51a和圆形突起51b，它们彼此相反地布置。

凸面镜保持件53保持凸面镜M3。该凸面镜M3通过例如使用粘性剂或夹持部件的机械方式而固定于凸面镜保持件上。梯形镜支撑件51的圆形突起51b附接到镜附接孔50b。而且，凸面镜保持件53的圆形突起53a从第一镜筒50-1的内侧附接到镜附接孔50b。圆形突起51b与圆形突起53a保持面接触，从而可调整镜M1及镜M4相对于凸面镜M3的角度及位置。

第二镜筒50-2为了提高其强度而在两边缘上具有两个凸缘50f。此外，梁50c在上侧和下侧上支撑两个凸缘50f。因此，成功地获得了轻量和强度特性。在第二镜筒50-2的周边上形成多个三角形开口50r以减轻其重量。这些三角形开口50r布置成使应力不集中于第二镜筒50-2上的任意给定位置。下梁50c利用例如一个以上的螺钉固定到镜筒支撑台83。诸如激光干涉仪或固定镜的用于对准的测量设备待附接到第二镜筒50-2的上梁50c上。

凹面镜保持件52的基准面52a利用例如一个以上的螺钉接合到第二镜筒50-2的边缘面。凹面镜保持件52保持大直径的凹面镜M2。在接合时，可调整凹面镜M2相对于平面镜M1及M4的角度及位置。凹面镜M2通过例如使用胶或夹持材料的机械方式而固定。稍后将参照图16描述夹持部件的接合。

<另一反折射投影系统>

图13表示第二反折射投影系统50B的彼此分开的部件。

在该第二反折射投影系统50B中，第一镜筒50-1的周边具有多个六角形开口50s以减轻其重量。这些六角形开口50s布置成使应力不集中于第一镜筒50-1的任意给定位置。第二反折射投影系统50B的第二镜筒50-2也在其周边上具有多个六角形开口50s以减轻其重量。第一反折射投影系统50A与第二反折射投影系统50B除了开口形状(三角形或六角形)不同以外具有相同的结构。

图14示意性地示出第三反折射投影系统50C的彼此分开的部件。在该第三反折射投影系统50C中，第一镜筒50-1具有多个六角形开口50s以减轻其重量。第三反折射投影系统50C的第二镜筒50-2也在其周边上具有多个六角形开口50s以减轻其重量。注意，与第二反折射投影系统50B相比，第三反折射投影系统50C的第二镜筒50-2具有较多的六角形开口50s。

<反折射投影系统50的变形量>

图15A至15C表示在下梁50c固定并且上梁50c承受500N的载荷的情况下，通过使用有限元方法确定反折射投影系统50的偏移量的结果。在图15A中，第一镜筒50-1和第二镜筒50-2均在周边上具有多个三角形开口。在图15B中，第一镜筒50-1在周边上具有多个三角形开口，而第二镜筒50-2具有多个圆形开口。在图15C中，第一镜筒50-1在周边上具有多个三角形开口，第二镜筒50-2具有多个六角形开口。在图15A、15B和15C的每一个的开口的总面积占整个表面积的40％的情况下进行确定。

计算反折射投影系统50中的上梁50c的偏移量。在图15A中，系统50的偏移量为9.9μm。在图15B中，偏移量为100μm。在图15C中，偏移量为9.5μm。结果，具有圆形开口的图15B的第二镜筒50-2的偏移量为具有三角形开口或六角形开口的图15A或15C的第二镜筒50-2的10倍。注意，图12和图15A至15C表示具有包括三角形及六角形在内的各种形状的开口的反折射投影系统50。

接着，在三角形开口或六角形开口的表面积与第一镜筒50-1及第二镜筒50-2的整个表面积之比从20％变为50％的情况下，通过使用有限元方法确定偏移量。该结果证明，即使在该情况下确定的偏移量也等于/小于10μm。

图15A至15C的开口的相应的总表面积基本相同。因此，空气以基本相同的方式在镜筒内部流动。换言之，虽然任一种开口都会减少空气的波动，但它们的偏移量不同。因此，在刚度方面，开口的适当形状可以是三角形(图15A)或六角形(图15C)。

<凹面镜M2的固定>

图16A表示由环52c保持的凹面镜M2，图16B表示沿图16A的线B-B剖取的凹面镜M2的剖面。

在凹面镜M2的周边上设有中空的弹性环52c。在弹性环52c中填充不流动的流体52d。流体52d的实施例包括诸如水或酒精的液体，以及诸如氩、氦或氮气的气体。在弹性环52c的外周上的三点处，以等间隔设置由不锈钢、因瓦合金(invar)制成的夹持材料52g。凹面镜M2由这些夹持材料52g固定在垂直位置。

由于在四个平面镜中凹面镜M2最大，所以其可能极易受到镜筒变形的影响。然而，即使在弹性环52c的周边不均匀变形时，弹性环52c由于流体52d的缓冲效果而仍保持以基本均匀的力支撑凹面镜M2的周边。而且，当凹面镜M2由具有三角形开口或六角形开口的第一镜筒50-1及第二镜筒50-2支撑时，更有可能抵抗由载荷引起的变形。

<基板边缘的遮光>

投影曝光装置100配备有用于将基板部分地遮光的遮光体。利用该遮光体，使曝光不会照射到涂布负型光刻胶的基板的边缘。

<第一实施方式：使用可旋转的遮光体的情况>

基板台座74具有用于设置遮光体的导轨31。具有扇形第一遮光体30的第一遮光体定位部32在基板CB的边缘上方运动。结果，在基板边缘上形成不转印图案的盲区39。

在光照射到第一遮光体30上的同时，第一遮光体30被加热。在第一遮光体30被加热时，第一遮光体30可能变形，从而不仅将盲区39遮光，而且将另一曝光区域EA遮光。考虑到这点，优选的是第一遮光体30由涂覆耐热层的钛合金、热膨胀系数低的Fe-36Ni所构成的因瓦合金、Fe29Ni-17Co所构成的科伐(kovar)合金或陶瓷制成。

当在基板表面上涂布负型光刻胶时，在显影处理期间移除光刻胶的未照射部分(盲区39)。因此，光刻胶的该部分不会脱离基板而变为杂质。在移除光刻胶的区域上，下层曝光。如果该曝光层为导电膜，那么其在电镀处理期间可用作电极。

以下将描述用于形成盲区39的第一遮光体定位部32与第一遮光体的结构和操作。

<实施例1：可缩进的遮光体>

图17A表示从顶部看去时图2的基板台座74。

参照该图，基板CB被保持在基板台座74上，在基板CB的边缘周围设置环状导轨31。导轨31设置有第一遮光体定位部32，该定位部32可在基板CB的边缘周围自由地运动。换言之，第一遮光体定位部32可在导轨31上以360度滑动。当曝光位置接近基板CB的边缘时，基于基板台座74的坐标信息确定第一遮光体30的位置。因此可将第一遮光体30保持在预定的位置。

基板台座74配备有分别布置在X侧与Y侧上的活动镜77。活动镜和激光干涉仪的组合能够精确地控制基板台座74的位置。来自激光干涉仪的激光束78被引导至X轴及Y轴上，并到达基板的两侧。两个激光束平行于Y轴延伸的原因在于控制围绕Z轴的旋转位置。

图17B表示第一遮光体定位部32的放大周围区域。该定位部32包括第一遮光体30、旋转柱体33、线性马达35以及用于支撑以上部件的支柱。

图17C表示图17B的第一遮光体定位部32的垂直剖视图。

旋转柱体33围绕旋转轴线34旋转180度，并且第一遮光体30局部覆盖基板台座74上的基板CB，即，将其局部遮光。在用另一个基板CB更换基板CB时，简单地使第一遮光体30运动至虚线所示的避开位置(escape position)。这样可以迅速而没有任何损坏风险地更换基板。

图18表示在基板台座74上执行的曝光处理的第一流程图。

在步骤S11中，旋转柱体33使第一遮光体定位部32的第一遮光体30旋转。然后，第一遮光体30运动到避开位置，即初始位置。在本实施例中，通过旋转柱体33使第一遮光体30运动。然而，本发明不限于该构造。可选的是，可采用另一机构。

在步骤S12中，基板台驱动电路92使基板台座74运动到基板CB的更换位置。然后，基板输送机构(未示出)将基板CB设定在基板台座74的中心。之后，真空卡盘79开始保持基板CB。

在步骤S13中，Y台71与X台73使基板台座74运动至曝光位置。通过激光干涉仪精确控制基板台座74的位置。

在步骤S14中，控制器90基于曝光位置使第一遮光体定位部32在导轨31上运动。然后，第一遮光体30在曝光位置附近的避开位置备用。

在步骤S15中，旋转柱体33使第一遮光体30旋转，从而第一遮光体30部分地覆盖基板CB。

在步骤S16中，反折射投影系统50将光掩模M的图案转印到涂布于基板CB的表面上的光刻胶。第一遮光体30限定了其上未形成图案的盲区39。

在步骤S17中，在形成一个曝光区域EA之后，控制器90为了使第一遮光体30运动到下一曝光区域EA而使第一遮光体30返回避开位置。

在步骤S18中，控制器90确定反折射投影系统50是否已经将光掩模M的图案转印至基板CB的整个表面积。如果图案还没有转印至整个表面积(在步骤S18处为“否”)，则处理进行到步骤S13。重复上述曝光处理。相反，如果图案已经完全转印(在步骤S18处为“是”)，那么处理进行到步骤S18的结束处理。在对全部曝光区域EA进行处理之后，第一遮光体30在涂布负型光刻胶的基板的边缘上限定没有图案的盲区39。

由于第一遮光体30在短时间内在遮光位置与避开位置之间运动，所以可在没有任何破坏风险的情况下迅速地移除基板CB。现在，投影曝光装置100准备将新的基板CB接收在基板台座74上。曝光处理可快速进行到步骤S12，这使得处理迅速。

图19表示在基板台座74上执行的曝光处理的第二流程图。在该流程图中，一旦设置基板CB，第一遮光体30就保持在基板CB的边缘上，直到反折射投影系统50将所有的曝光区域EA进行曝光处理。只有在用另一基板CB更换经处理的基板CB时，第一遮光体30才运动到避开位置。

在步骤S31中，旋转柱体33使第一遮光体30旋转，从而使其运动到避开位置。

在步骤S32中，基板输送机构将基板CB置于基板台座74的真空卡盘79上，然后真空卡盘79开始保持基板CB，从而使基板CB固定在其上。

在步骤S33中，旋转柱体33使第一遮光体30旋转以部分地覆盖基板CB的边缘。

在步骤S34中，Y台71和X台73使基板台座74运动，使得曝光区域EA位于反折射投影系统50下方。通过激光干涉仪精确控制曝光位置。

在步骤S35中，控制器90响应于基板台座74的运动使第一遮光体定位部32运动以使第一遮光体30运动到预定位置。因此，第一遮光体30限定了不形成图案的盲区39。

在步骤S36中，反折射投影系统50将光掩模M的图案转印到基板CB的涂覆有光刻胶的表面上。

在步骤S37中，控制器90确定反折射投影系统50是否已经将光掩模M的图案转印至基板CB的整个表面积。如果图案还没有转印至整个表面积(在步骤S37处为“否”)，则处理进行到步骤S34。重复上述曝光处理。相反，如果图案已经完全转印(在步骤S37处为“是”)，那么处理进行到步骤S38的结束处理。在步骤S38中，第一遮光体30运动到避开位置，并用另一基板CB更换经处理的基板CB。

由于第一遮光体30在短时间内在遮光位置与避开位置之间运动，所以投影曝光装置100准备将新的基板CB接收在基板台座74上。因此，曝光处理快速进行到步骤S32，这使得处理迅速。

<实施例2：可横向运动式遮光体>

在实施例1中，第一遮光体定位部32的第一遮光体30垂直旋转，由此第一遮光体30在遮光位置与避开位置之间运动。相比之下，在实施例2中，第一遮光体30在遮光位置与避开位置之间滑动。

图20A表示其中第一遮光体30平行于X-Y平面滑动的第一遮光体定位部32-2的周围区域的剖面。图20B表示从顶部(在Z轴上)看去时第一遮光体定位部32-2的周围区域。

第一遮光体30通过旋转柱体33-2围绕旋转轴线34-2旋转，从而在避开位置(由虚线绘出)和遮光位置(由实线绘出)之间行进。结果，基板CB被适当遮光。可通过改变第一遮光体30的大小而调节盲区39的宽度。因此可有效地调节曝光区域EA。而且，第一遮光体30的横向运动受到的空气阻力比其垂直运动受到的空气阻力低。因此，横向运动引起杂质散播的可能性较低。

图20B的第一遮光体30通过旋转柱体33-2可滑动地旋转90度，从而到达避开位置。然而，本发明不限于此构造。可选的是，第一遮光体30可旋转180度，除非碰到基板CB。该运动机构可通过旋转柱体33-2或公知的步进马达实施。

该曝光处理也可采用图18的曝光处理的流程。

<实施例3：多个遮光体定位部>

在以上实施例1和2中，使用单个遮光体定位部。然而，可设置多个遮光体定位部。以下为具体实施例。与实施例1或2相同的部件应用相同的附图标记。

图21表示具有两个遮光体定位部的基板台座74。虽然第一遮光体定位部32与第二遮光体定位部37可在导轨31上自由地行进，但它们必须构造成不互相碰撞。在该图中，第一遮光体定位部32与第二遮光体定位部37相对于基板CB的中心对称，但它们可布置成彼此相邻。

两个遮光体定位部32和37可具有尺寸不同的遮光体。例如，在第一遮光体定位部32上设置用于尺寸A的基板的第一遮光体30，而在第二遮光体定位部37上设置用于尺寸B的基板的第二遮光体36。在这种情况下，第一遮光体30形成适于尺寸A的基板的盲区39。同时，第二遮光体36具有适于尺寸B的基板的内弯形，并形成盲区39。

图21表示第二遮光体36将尺寸B的基板遮光，从而限定盲区39。而在对尺寸B的基板进行处理时，第一遮光体30是不必要的。在这种情况下，第一遮光体30保持在图21所示的避开位置。在更换基板时，第一遮光体30与第二遮光体36运动至相应的避开位置。

用于使遮光体旋转的机构可采用实施例1中的可缩进式或实施例2中的横向运动式。曝光处理可执行图18的流程图。第二遮光体36的材料包括涂覆耐热膜的钛合金、热膨胀系数低的Fe-36Ni制成的因瓦合金或Fe29Ni-17Co制成的科伐合金以及陶瓷。

如上所述，通过设置多个遮光体定位部，可根据各种尺寸的基板生成盲区39，从而提供通用的投影曝光装置100。

<第二实施方式：将基板的边缘遮光的另一方法>

图22表示将基板的边缘遮光的另一方法。

基板台座74具有环状支撑台41，在支撑台41上设置具有圆形窗口的遮光体40。环状支撑台41围绕基板CB及真空卡盘79，并且足够高而不接触基板CB。由多个部件构成的遮光体40置于支撑台41上，同时遮光体40的中心与基板CB的中心对准。

遮光体40在与引导件43(见图24A至24C)接触的同时固定在支撑台41上。因此，即使在基板台座74运动时，遮光体40也不会移位。支撑台41不需要为单环，而是可以由若干部件构成。具体地说，支撑台41可以由分别相对于真空卡盘79的中心位于0度、120度和240度处的三个扇形部分构成。

<实施例4>

图23A表示在从顶部看去时待置于基板台座74的支撑台41上的由多个部件构成的遮光体40。遮光体40包括第一遮光体部件40A1、第二遮光体部件40B1和第三遮光体部件40C1。第一遮光体部件40A1置于三个部件的最外侧位置并且具有第一直径的圆形窗口A。第二遮光体部件40B1置于另两个部件之间并且具有第二直径的圆形窗口B。第三遮光体部件40C1置于最内侧位置并且具有第三直径的圆形窗口C。第一直径在三者中最大而第三直径最小。

遮光体部件40A1、40B1及40C1均具有矩形框状。其窗口的形状取决于基板CB的形状，并且该窗口可根据基板CB的形状而具有一个以上的突起或凹口。其矩形框状有利地保护了真空卡盘79周围的线或管不受紫外线光的影响。此外，该框架形状比环形坚固，从而抵抗了由于其自重引起的变形。而且，其可具有可写入诸如条形码的信息的较宽自由空间，从而有助于减少人为误差。如果三个部件的框状体的至少两个外线彼此平行，如图23A所示，那么它们可通过将平行线用作对准标记而对准。

图23B表示沿图23A的D-D线剖取的基板台座74的周围区域的剖面。参照该图，将L形遮光体部件40B1置于遮光体部件40A1上而彼此叠置，然后将遮光体部件40C1以相同方式置于遮光体部件40B1上。三个遮光体部件的底面处于相同高度。预定尺寸的遮光体40待设置在环状支撑台41上。

遮光体40由遮光体保持件45的真空部42保持。真空部42通过负气压或磁力保持遮光体40，并且由第一真空部单元42A、第二真空部单元42B和第三真空部单元42C构成。

图24A至24C表示在环状支撑台41上设置不同尺寸的遮光体部件40A1、40B1和40C1的具体方式。

图24A表示在真空卡盘79保持尺寸CBa的基板的同时第一遮光体部件40A1的设定。第一真空部单元42A停止其操作，从而将第一遮光体部件40A1从真空部42释放。结果，第一遮光体部件40A1设在支撑台41上，并且其通过接合到支撑台41的引导件43而不会移位。第一遮光体部件40A1可以在基板CBa上形成盲区44。

图24B表示在真空卡盘79保持尺寸CBb的基板的同时遮光体部件40B1的设定。第一真空部单元42A和第二真空部单元42B停止它们的操作，从而将第一遮光体部件40A1和第二遮光体部件40B1从真空部42释放。结果，第一遮光体部件40A1和第二遮光体部件40B1设在支撑台41上，并且第一遮光体部件40A1通过接合到支撑台41的引导件43而不会移位。第二遮光体部件40B1也通过第一遮光体部件40A1而不会移位。遮光体部件40B1可以在尺寸CBb的基板上形成盲区44。

图24C表示在真空卡盘79保持尺寸CBc的基板的同时第三遮光体部件40C1的设定。真空部42的所有真空部单元42A、42B和42C停止它们的操作，从而将所有遮光体部件40A1、40B1和40C1从真空部42释放。因此，遮光体部件40A1、40B1和40C1设在支撑台41上。第一遮光体部件40A1通过接合到支撑台41的引导件43而不会移位。第二遮光体部件40B1通过第一遮光体部件40A1而不会移位，遮光体部件40C1也通过遮光体部件40B1而不会移位。遮光体部件40C1可以在尺寸CBc的基板上形成盲区44。

如图24A至24C所示，第一遮光体部件40A1的剖面为矩形。同时，第二遮光体部件40B1的剖面为L形或阶梯形。第二遮光体部件40B1与第一遮光体部件40A1的内径区域叠置。类似地，第三遮光体部件40C1的剖面为L形，并且与遮光体部件40B1的内径区域叠置。

<实施例5>

图25A表示从顶部看去时待设在基板台座74的支撑台41上的遮光体40。与实施例4相似，遮光体40包括第一遮光体部件40A2、第二遮光体部件40B2和第三遮光体部件40C2。第一遮光体部件40A2置于三个部件的最外侧位置并且具有第一直径的圆形窗口A。第二遮光体部件40B2置于第一遮光体部件40A2与第三遮光体部件40C2之间并且具有第二直径的圆形窗口B。第三遮光体部件40C2置于三个部件的最内侧位置并且具有第三直径的圆形窗口C。

遮光体部件40A2、40B2及40C2均具有矩形框状。其窗口的形状取决于基板CB的形状，并且该窗口可根据基板CB的形状而具有一个以上的突起或凹口。与实施例4相似，矩形框状比环形坚固，从而抵抗了由于其自重引起的变形。

图25B表示沿图25A的D-D线剖取的基板台座74的周围区域的剖面。参照该图，第一遮光体部件40A2具有L形剖面，第二遮光体部件40B2为Z形，第三遮光体部件40C2为L形。它们构成为彼此叠置，并且它们的底面处于相同高度。遮光体40由遮光体保持件45的真空部42保持，真空部42由第一真空部单元42A、第二真空部单元42B和第三真空部单元42C构成。预定尺寸的遮光体40布置在支撑台41上。

与实施例4相似，图26A至26C表示设置不同尺寸的遮光体部件40A2、40B2和40C2的方式。

图26A表示在真空卡盘79保持尺寸CBa的基板的同时第一遮光体部件40A2在支撑台41上的设定。第一真空部单元42A停止其操作，从而将遮光体部件40A2从真空部42释放。结果，遮光体部件40A2设在支撑台41上。由于第一遮光体部件40A2保持与接合到支撑台41的引导件43的内表面接触，所以即使在基板台座74运动时也不会移位。第一遮光体部件40A2可以在尺寸CBa的基板上形成盲区44。

图26B表示在真空卡盘79保持尺寸CBb的基板的同时第二遮光体部件40B2在支撑台41上的设定。第一真空部单元42A和第二真空部单元42B停止它们的操作，从而将第一遮光体部件40A2和第二遮光体部件40B2从真空部42释放。因此，遮光体40设在支撑台41上。第一遮光体部件40A2和第二遮光体部件40B2彼此配合，并且固定在支撑台41上。从而，它们即使在基板台座74运动时也不会彼此移位。第二遮光体部件40B2可以在尺寸CBb的基板上形成盲区44。

图26C表示在真空卡盘79保持尺寸CBc的基板的同时第三遮光体部件40C2在支撑台41上的设定。第一真空部单元42A、第二真空部单元42B和第三真空部单元42C停止它们的操作，从而第一遮光体部件40A2、第二遮光体部件40B2和第三遮光体部件40C2设在支撑台41上。这三个遮光体部件彼此配合。因此它们在成一体的同时固定在支撑台41上，并且即使在基板台座74运动时也不会彼此移位。这样，遮光体部件40C2可以在尺寸CBc的基板上形成盲区44。

在上述实施例1与2中，在用另一基板CB更换基板CB时，启动真空部42。然后，通过真空部42的吸力使遮光体40从支撑台41升起。之后，使基板台座74运动至更换位置，并且用另一基板CB进行更换。

图27表示曝光处理与基板更换处理的流程图。注意，遮光体的移除位置E将在稍后描述。

在步骤S11中，基板台驱动电路92使基板台座74运动至基板CB的更换位置，并且基板输送机构(未示出)将基板CB置于基板台座74的中心。随后，置于基板CB下方的真空卡盘79开始保持基板CB。

在步骤S12中，基板台驱动电路92使基板台座74运动至遮光体的移除位置E。然后，遮光体保持件45的真空部42将遮光体40设在支撑台41上。

在步骤S13中，Y台71和X台73使基板台座74运动到预定的曝光位置。在这种情况下，通过激光干涉仪精确控制基板台座74的位置。

在步骤S14中，反折射投影系统50将光掩模M的图案转印到涂布于基板CB的表面上的光刻胶。在曝光处理期间，通过激光干涉仪精确控制基板台座74的位置。在这种情况下，两束激光束照射到Y轴上的基板CB，从而还可以控制基板台座74围绕Z轴的旋转方向。

在步骤S15中，控制器90确定是否已经对基板CB的整个表面积执行曝光处理。如果还没有执行(在步骤S15处为“否”)，则处理回到步骤S13。相反(在步骤S15处为“是”)，则曝光步骤结束，并且处理进行到步骤S16。

在步骤S16中，基板台驱动电路92使基板台座74运动至遮光体的移除位置E，并将遮光体40从支撑台41移除。

在步骤S17中，控制器90确定是否对另一基板CB执行曝光处理。如果曝光处理继续(在步骤S17处为“是”)，则处理回到步骤S11。相反(在步骤S17处为“否”)，则处理结束。

如上所述，即使基板的尺寸在处理期间改变，处理也不需要停止。在这种情况下，简单地改变支撑台41的遮光体40。此外，可没有破坏风险地在基板上容易地进行更换遮光体40的步骤。在实施例1和2中，在移除位置E移除遮光体40。该移除位置E置于连接到基板台座74的线的上方。因此，可有效地移除遮光体40。下面将描述遮光体40的移除位置E和存储位置。

<遮光体40的移除位置>

假设遮光体40的移除位置E设置在掩模台支撑件85附近。

图28A表示在沿X方向看去时基板台70的上周围区域的剖面。图28B表示图28A的区域的左侧。

例如，如果遮光体40和支撑体41的中心在图28A和28B的X轴和Y轴上与移除位置E对准，那么可从基板CB移除遮光体40。在这种情况下，提升件46附接至掩模台支撑件85，并且它们使遮光体保持件45垂直行进。然后，用另一遮光体40更换遮光体40。在图28A和28B中，遮光体40是实施例1中的一个。然而，也可以使用实施例2的遮光体40作为替代。遮光体40的存储位置必须设置成不与基板台座74接触并且不干扰曝光处理。考虑到这点，需要确定存储位置的形状和位置。

在其上移除位置E处已经设有遮光体40的基板台座74横过执行曝光处理的中心F。因此，基板台座74需要运动的距离较短，从而提高了处理效率。换言之，移除位置E置于反折射投影系统50执行曝光处理的区域附近。

在本实施方式中，提升件46安装在掩模台支撑件85上。然而，本发明不限于该构造。提升件46可安装在任意位置，只要其垂直运动不影响其它部件即可。例如，提升件46可安装在支撑台83上。

接着，假设遮光体40的移除位置E设置在基板台70的边缘。图29A表示在沿X方向看去时基板台70的上周围区域的剖面。图29B表示从顶部看去时图29A的移除位置E。在该实施方式中，基板台座74运动到X轴和Y轴上的移除位置E，然后支撑体41的中心与遮光体40的中心对准。在基板台70的基座82上配备有提升件46，提升件46垂直行进，从而从支撑台42移除遮光体40。在图29A和29B中，遮光体40是实施例2中的一个。然而，也可以使用实施例1的遮光体40作为替代。在这种情况下，遮光体40的存储位置需要限定为不干涉基板台座74的运动和基板的更换。

通过在基板台70上采用移除位置E，使投影曝光装置100的设计变得灵活。另外，可靠近基板CB的更换位置移除遮光体40。这样可以在基板台座74不行进的情况下同时更换基板CB并移除遮光体40。

而且，遮光体保持件45的提升件46需要具有可精确控制垂直运动的装置，例如具有引导件的气缸装置或驱动马达。

通过上述处理，可移除任意尺寸的遮光体40。因此，可以根据任意尺寸的基板CB形成盲区44。这样可以提供通用有效的投影曝光装置100。

从上述说明中，本领域技术人员探知了本发明的基本特性，并且可在不脱离权利要求的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改和变更以使其适于各种用途和情况。

相关申请的交叉参考

本申请要求分别于2007年4月13日、2007年6月15日、2007年10月23日和2007年11月16日提交的日本专利申请2007-105396、2007-158867、2007-274791和2007-297696的优先权，通过引用将这些专利申请的公开结合于此。

Claims (20)

1.一种用于在基板上形成图案的投影曝光装置，该投影曝光装置包括：

掩模台，该掩模台用于保持其上具有预定图案的光掩模；

光源，该光源用于发射包含包括g线、h线、i线及j线在内的多条光谱线的光线；

波长选择器，该波长选择器用于从所述光源发射的光线中选择包含一条以上预定光谱线的光线；

照明光学系统，该照明光学系统用于用所选光线照射所述光掩模；

Offner式投影系统，该Offner式投影系统用于将穿过所述光掩模的光线投影至所述基板上；

基板台，该基板台包括用于保持所述基板的真空部，该基板台用于定位所述基板；以及

遮光体，该遮光体用于部分地阻挡照射到所述基板上的光。

2.根据权利要求1所述的投影曝光装置，

其中所述Offner式投影系统包括镜筒，该镜筒在周边上形成有多个多边形开口，并且该镜筒包括：

第一镜，该第一镜用于反射已经穿过所述光掩模的光；

第二镜，该第二镜用于反射已经被所述第一镜反射的光；

第三镜，该第三镜用于反射已经被所述第二镜反射的光；以及

第四镜，该第四镜用于反射已经被所述第三镜和第二镜依序反射的光。

3.根据权利要求2所述的投影曝光装置，

其中所述开口的形状包括三角形和六角形。

4.根据权利要求2所述的投影曝光装置，

其中所述镜筒包括用于保持所述第一镜、第三镜和第四镜的第一镜筒以及用于保持所述第二镜的第二镜筒。

5.根据权利要求1所述的投影曝光装置，

其中所述遮光体包括：

用于阻挡所述光的第一遮光体；

第一遮光体定位部，该第一遮光体定位部用于将所述第一遮光体置于所述基板的边缘上方；以及

运动部，该运动部置于所述基板台上，用于使所述第一遮光体定位部行进到所述基板周围的任意给定位置。

6.根据权利要求5所述的投影曝光装置，

其中所述运动部包括位于所述基板台的所述真空部周围的圆形导轨。

7.根据权利要求5所述的投影曝光装置，

其中所述第一遮光体定位部围绕平行于所述基板的轴线旋转。

8.根据权利要求5所述的投影曝光装置，

其中所述第一遮光体定位部平行于所述基板滑动。

9.根据权利要求5所述的投影曝光装置，

其中所述遮光体还包括第二遮光体定位部，该第二遮光体定位部包括形状与所述第一遮光体不同的第二遮光体，并且所述第二遮光体定位部将所述第二遮光体定位在所述基板的边缘的上方，并且

其中所述运动部使所述第二遮光体定位部行进到所述基板周围的任意给定位置。

10.根据权利要求9所述的投影曝光装置，

其中所述第二遮光体与所述基板的中心之间的距离不同于所述第一遮光体与所述中心之间的距离。

11.根据权利要求1所述的投影曝光装置，

其中所述遮光体包括：

第一遮光体，该第一遮光体具有第一直径的圆形窗口，该第一遮光体用于阻挡所述光；

第二遮光体，该第二遮光体具有第二直径的圆形窗口，该第二遮光体用于在与所述第一遮光体叠置的同时阻挡所述光；

支撑单元，该支撑单元设置在所述基板台的所述真空部的周围，该支撑单元用于将所述第一遮光体支撑在所述基板上方；以及

驱动器，该驱动器用于使所述第一遮光体和所述第二遮光体在所述基板上方运动。

12.根据权利要求11所述的投影曝光装置，

其中所述第一遮光体和所述第二遮光体中的每一个的外框架具有矩形形状，并且它们的窗口具有圆形形状，而且

其中所述第一直径大于所述第二直径。

13.根据权利要求11所述的投影曝光装置，

其中所述遮光体还包括用于保持所述第一遮光体和所述第二遮光体的真空单元，该真空单元由所述驱动器操作。

14.根据权利要求1所述的投影曝光装置，

其中所述波长选择器包括多个滤光器，每个滤光器使包含g线、h线、i线及j线中至少两条光谱线的光线通过，并且所述滤光器置于所述Offner式投影系统的光瞳共轭面上或所述光掩模的共轭面上。

15.根据权利要求14所述的投影曝光装置，

其中所述波长选择器包括第一波长选择器和第二波长选择器，它们彼此隔开地布置在光轴上，所述第一波长选择器和第二波长选择器分别包括所述滤光器中的一些和另一些，并且

其中基于第一波长选择器的一个滤光器以及所述第二波长选择器的一个滤光器的组合来确定通过所述波长选择器的光线的光谱范围。

16.根据权利要求1所述的投影曝光装置，该投影曝光装置还包括：

标记检测器，该标记检测器用于检测所述光掩模上的第一对准标记和第二对准标记；以及

控制器，该控制器用于基于所述标记检测器检测到的结果计算所述光掩模的位置。

17.根据权利要求1所述的投影曝光装置，该投影曝光装置还包括用于部分地阻挡照射到所述光掩模的光的掩模遮光体，该掩模遮光体包括两个第一叶片，每个第一叶片具有至少一个线性边缘和至少一个弯曲边缘，所述第一叶片可在第一轴线上运动。

18.根据权利要求17所述的投影曝光装置，

其中所述掩模遮光体还包括两个第二叶片，所述第二叶片可在垂直于所述第一轴线的第二轴线上运动。

19.根据权利要求17所述的投影曝光装置，

其中所述掩模遮光体限定矩形或基本弧形的空间。

20.根据权利要求1所述的投影曝光装置，该投影曝光装置还包括用于选择第一曝光系统和第二曝光系统中的一个的曝光方式选择器，

其中所述第一曝光系统在所述掩模台和所述基板台静止的同时形成图案，而所述第二曝光系统在所述掩模台和所述基板台彼此同步运动的同时形成图案。

Images